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2018年12月13日

『下肢:膝部』の関節構造

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こんにちは、大阪市・堺市を中心とした大阪府全域で事業展開をしている『ブリッジ』 自費訪問リハビリテーション(自費リハビリ)・出張パーソナルトレーニングの橋本です。









『膝』は、高齢になると痛みが出やすい場所になります。その原因は様々ですが、リハビリテーションで関わることの非常に多い関節です。





ここでは、『膝』の「関節」「靭帯」について詳しく説明をしています。





膝部の上限は膝蓋骨底の3横指上方で大腿骨を取り巻き、下限は脛骨の外内側を通って脛骨そして膝蓋骨が含まれています。





膝蓋骨は大腿四頭筋腱内に存在する種子骨であり、膝部の運動にはさほど影響はしていません。膝蓋骨の運動は主として大腿四頭筋の状態に左右され、膝蓋大腿関節が治療対象になることはほとんどありません。





腓骨は膝部には含まれませんが、機能的には靭帯を介して膝部の運動に関与しています。そのため、ここでは「脛骨大腿関節」および「近位脛腓関節」について説明をします。





1)脛骨大腿関節  tibiofemoral joint1





「脛骨大腿関節」は大腿骨外内顆を凹面とし、外側および内側に2つの関節面を有する「二重顆状関節(蝶番関節の亜型)」です。





このため屈曲および伸展だけでなく外内旋も起こりやすい形状になっており、運動自由度は2度です。





脛骨の回旋は完全伸展位では関節面の適合と靭帯の影響によって大きく制限されます。膝関節屈曲90°が外内旋方向のLPP(最大ゆるみの位置)になります。





大腿脛骨関節顆状面を側方から観察すると背側に突出した楕円形になっています。対応する脛骨の関節面は凹面というより扁平に近く、2つの骨の接触面積は伸展位で広く、屈曲するにつれ次第に減少し、関節の適合性は低くなります。





これらの形態上、骨性の安定性に乏しいため、靭帯による補強や関節半月によって適合性が補われています。





関節半月は弾性を有する線維軟骨からなっており、外および内側に存在します。











「内側半月」大きく半月形(C型)を呈し、腹側では脛骨の前縁のほぼ中央に、背側では後顆間区に固定されています。側方で内側の関節包と幅広く結合しているために可動性は低いです。





「外側半月」小さく、ほとんど円形(O形)を呈し、その前脚は顆間隆起の腹側で、後脚はは外側顆間結節に固定されてます。側方で外側の関節包と部分的に結合するのみであり可動性は高いです。ともに中心部は薄く、周辺部にいくにつれて厚くなり関節包と結合します。





「関節包」は、大腿腹側では関節面の上縁より約1㎝頭側、両側では外内側上顆、背側では軟骨縁に接してつき、尾側では脛骨上方関節面の周囲についています。





腹側および背側面はともに大腿筋群の腱によって補強され、特に腹側では大腿四頭筋腱が関節包の一部をなしています。その中に含まれる膝蓋骨は内側および外側関節面が大腿骨膝蓋面と関節を形成しています。





「脛骨大腿関節」は筋の力学的な支持が弱く、靭帯による補強がなされています。特に前後の十字靭帯と外内側の側副靭帯は骨の動きを誘導および制限するうえでも重要な役割を担っています。





「前十字靭帯(ACL)」は、脛骨の前顆間区の内側から起こり、背側外側に向かい大腿骨外側顆の内側背面につきます。





「後十字靭帯(PCL)」は、反対に脛骨の後顆間区の外側部から起こり、外側半月から線維を受けながら腹頭内側に向かい、前十字靭帯の背側を通って大腿骨内側顆の内側腹部についています。











ともに大腿骨から脛骨へ内回りに捻れながら脛骨に付着しており、下腿外旋位でゆるみ下腿内旋位では捻れが増強します。さらに内旋を続けると前後十字靭帯が互いに巻きつき脛骨は大腿骨に引き寄せられ近づくことになります。





また、「外側側副靭帯」は、大腿骨の外側上顆から起こり外側半月の外側縁、腓骨頭の尖端および外側面につきます。





「内側側副靱帯」は、大腿骨の内側上顆から起こり、脛骨の内側顆および内側半月内側縁についています。









2)近位脛腓関節  proximal tibiofibular joint





脛骨と腓骨は近位端では関節として、遠位端では靭帯結合により連結されています。





「近位脛腓関節」は、脛骨の腓骨関節面と腓骨の腓骨頭関節面との間にできる「半関節」です。





腓骨頭関節面が凹面を、脛骨の腓骨関節面が凸面を呈しています。前腓骨頭靭帯と後腓骨頭靭帯により、それぞれ関節包を腹背側両面から補強しています。









『ブリッジ』は大阪市・堺市を中心とした大阪府全域に「自費訪問リハビリテーション(自費リハビリ)」「出張パーソナルトレーニング」の事業展開をしています。
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